锂电池和锂离子电池前三次要充12小时吗?
来源:宝鄂实业
2019-05-23 11:25
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由于传统工艺中负极为烧结式,镉晶粒较粗,如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电,镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点,尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中,任何一次不完全的放电都将加深这一效应,使电池的容量变得更低。要消除这种效应,有两种方法,一是采用小电流深度放电(如用 0.1C 放至 0V)一是采用大电流充放电(如 1C)几次。
在实际应用中,消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程。操作不当会适得其反。对于镍镉电池,正常的维护是定期深放电:平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节,即exercise),平常使用是尽量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成,但这个不是exercise,因为仪器(如手机)是不会用到1.0V/每节才关机的,必须要专门的设备或线路来完成这项工作,幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点,尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中,任何一次不完全的放电都将加深这一效应,使电池的容量变得更低。
锂离子电池
锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成,负极则是特殊分子结构的碳。常见的正极材料主要成分为 LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流,化学反应原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题还是很多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器,存有容量、温度、ID、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值,使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况。充电控制芯片主要控制电池的充电过程。锂离子电池的充电过程分为两个阶段,恒流快充阶段(电池指示灯呈黄色时)和恒压电流递减阶段(电池指示灯呈绿色闪烁)。
恒流快充阶段,电池电压逐步升高到电池的标准电压,随后在控制芯片下转入恒压阶段,电压不再升高以确保不会过充,电流则随着电池电量的上升逐步减弱到零,而最终完成充电。电量统计芯片通过记录放电曲线(电压,电流,时间)可以抽样计算出电池的电量,这就是我们在 Battery InformaTIon里读到的wh值。而锂离子电池在多次使用后,放电曲线是会改变的,如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线,其计算出来的电量也就是不准确的。所以我们需要深充放来校准电池的芯片。1.当充则充。在智能手机出现初期,每家手机厂商出于保护自己利益的初衷,往往强调用原装充电器(包括充电线)来给用电设备充电,有的厂家设计专门的数据线,并且不支持别的充电器(包括充电线)。后来,随着智能手机和手提电脑应用越来越广,再这样下去明显是作茧自缚,所以现在大家基本都统一了标准,一种充电器/线能够给不同品牌和性质的用电器具充电了。充电方便了,用户要注意的一个问题就是尽量随时保持电池带有正常使用的电量。正常情况下,当电量过少时,手机和手提电脑都会有提醒,这时你就需要及时补电,虽然电量过低不会导致直接的安全事故,但过度使用,久而久之就会对电池结构造成破坏。
2、充满即可。锂电池电芯内部也是由诸多元器件所构成的,新电池还好,如果是用了比较长的时间,说不定哪个元器件的功能就会衰退,因此就会发生过充安全风险。三星、苹果被曝光的典型事故,有几起都是因为电器主人睡觉时把手机放床头充电,最后引发燃烧和爆炸。
3、切忌一心二用。笔者有过体会,一边充电一边使用手机,特别是玩游戏时极容易感觉手机发热,道理也很简单,手机等于同时打两份工,这使其不得不付出超倍的劳动力,身体自然会发热了。
及时充电,防过放。普通的手机使用者对于过放的危害没有意识,因为通常过放没有出现过安全事故的报道。而且,有人甚至认为定期的深度放电对于电池性能的维护有好处。实则不然,因为锂电池的记忆效应可以忽略不计,不存在深度放电消除记忆效应的说法。理论上来说,锂电池深度放电总的循环寿命会更大些,但其风险是电池过度放电将导致电池电压过低,不能正常充电,有时开机也会要很长时间,甚至开不了机。两害相权取其轻,使用寿命短一点总比不能使用好,所以奉劝广大手机和手提电脑的用户不要经常使用到黑屏。